ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84) - 13. Обесфторивание воды методом контактно-сорбционной коагуляции

Содержание материала

 

13. ОБЕСФТОРИВАНИЕ ВОДЫ МЕТОДОМ КОНТАКТНО-СОРБЦИОННОЙ КОАГУЛЯЦИИ

СУЩНОСТЬ МЕТОДА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

13.1. 0бесфторивание воды методом контактно-сорбционной коагуляции основано на способности продуктов гидролиза алюминиевых коагулянтов (сернокислого алюминия, оксихлорида алюминия) извлекать фтор из воды. Процесс выделения фтора из воды значительно интенсифицируется в зернистом слое фильтровального сооружения, например, типа контактного осветлителя. В этом случае сорбция фтора осуществляется на поверхности контактной зернистой среды.

13.2. Для обеспечения требуемой глубины и эффективности процесса обесфторивания необходима предварительная зарядка загрузки - накопление в ней избытка гидролизуемых в воде солей, содержащих гидроксид алюминия. Зарядку следует осуществлять в самом начале каждого фильтроцикла и производить путем подачи в воду в течение 1-2 ч повышенной дозы коагулянта. Затем до конца фильтроцикла в воду необходимо вводить рабочую дозу коагулянта, которая в 3-5 раз менее зарядной. Для повышения прочности осадка при повышенном содержании фтора в исходной воде дополнительно возможно введение в воду флокулянта-полиакриламида.

13.3. Область применения метода ограничивается следующими ориентировочными значениями показателей качества исходной воды, которые в каждом конкретном случае необходимо корректировать пробными технологическими изысканиями: фтор - не более 5 мг/л; жесткость - не менее 1,5-2,0 мг-экв/л; щелочность - до 3-5 мг-экв/л; рН - 7-8; сероводород - до 1,5-2,0 мг/л; железо (II) и (III) - до 5 мг/л.

13.4. Метод рекомендуется использовать на станциях производительностью 1600-20000 м3/сут. При соответствующем технико-экономическом обосновании возможно применение метода для станций большей производительности. При меньшей производительности обесфторивание следует осуществлять на установках типа «Струя» (см. разд. 14).

СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ И СХЕМА РАБОТЫ СТАНЦИИ ОБЕСФТОРИВАНИЯ

13.5. В состав основных сооружений станции обесфторивания следует включать:

контактную камеру, состоящую из двух смежных или отдельно расположенных секций. Одна из секций предназначена для подачи в воду повышенного зарядного расхода коагулянта, другая - для ввода рабочего расхода1;

1При проектировании могут быть рассмотрены и другие варианты подачи в воду повышенных зарядных доз коагулянта.

фильтровальные сооружения с восходящим потоком воды - контактные осветлители;

резервуар для сбора первого фильтрата;

резервуар для сбора обесфторенной воды (резервуар чистой воды);

резервуар-отстойник промывных вод.

Кроме того, на станции обесфторивания следует предусматривать реагентное хозяйство для приготовления и дозирования растворов коагулянта, щелочного реагента и полиакриламида, устройства для обеззараживания воды и обработки осадка.

13.6. Принципиальная схема станции показана на черт. 41. Вода, забираемая из водозабора, подается в контактную камеру и обрабатывается в начале фильтроцикла зарядными, а затем рабочими дозами коагулянта. В контактных осветлителях вода проходит снизу вверх через слой заряженной фильтрующей загрузки, где освобождается от повышенных количеств фтора, затем фильтрат последовательно поступает в резервуары промывной и чистой воды: первый фильтрат направляют в резервуар промывной воды (в течение периода зарядки), после окончания процесса зарядки - в резервуар чистой (обесфторенной) воды. Перед поступлением в резервуар вода подвергается обеззараживанию. Воду из резервуара первого фильтрата используют только для промывки контактных осветлителей.

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84)

Черт. 41. Принципиальная схема работы станции обесфторивания воды

1 - артезианская скважина; 2 - зарядная камера смесителя; 3 - подача коагулянта; 4 - рабочая камера смесителя; 5 - контактный осветлитель; 6 - резервуар сброса первого фильтрата; 7 - подача соды; 8 - резервуар-отстойник промывной воды; 9 - подача хлора; 10 - резервуар чистой воды; 11 - подача воды потребителю

Сточные воды от промывки контактных осветлителей следует сбрасывать в резервуар-отстойник промывных вод. После отстаивания и нейтрализации щелочью осветленную воду или направляют в голову сооружений, или сбрасывают в канализацию. Сырой осадок подают на сооружения по его обработке.

13.7. Контактную камеру следует устраивать по типу входной камеры, применяемой для станций контактного осветления при осветлении и обесцвечивании воды (по СНиП 2.04.02-84). Время пребывания воды в зарядной секции должно составлять 2-3 мин в расчете на зарядку одного контактного осветлителя, в рабочей секции - 3-5 мин в расчете на общий расход воды станции.

Конструктивно-технологические решения контактных осветлителей станции обесфторивания воды рекомендуется принимать также в соответствии со СНиП 2.04.02-84. Скорость фильтрации принимают равной 3-4 м/ч (при содержании фтора в исходной воде 4-5 мг/л) и 4-5,5 м/ч (при исходном содержании фтора менее 4 мг/л). Остальные параметры принимают следующими: высоту слоя фильтрующей загрузки - 2,0 м; эквивалентный диаметр загрузки - 1,0-1,2 мм; коэффициент неоднородности - 2,2-2,5. Продолжительность цикла при указанных параметрах рекомендуется принимать 12-18 ч в зависимости от исходного содержания фтора.

13.8. Проектирование реагентного хозяйства следует осуществлять в соответствии со СНиП 2.04.02-84. Ориентировочные дозы реагентов рекомендуются следующие:

доза коагулянта - сернокислого алюминия - по безводному продукту: зарядная - 300-500 мг/л, рабочая - 65-130 мг/л;

доза соды для нейтрализации промывных вод и осадка - 50-80 мг/л;

доза полиакриламида (ПАА) - 0,1-0,3 мг/л.

Применение ПАА рекомендуется предусматривать при содержании фтора в исходной воде свыше 3 мг/л. ПАА вводят в конце рабочей секции контактной камеры.

Параметры промывки контактных осветлителей (интенсивность, продолжительность) принимают в соответствии со СНиП 2.04.02-84.

Обеззараживание обесфторенной воды производят с учетом местных условий и в соответствии с общими рекомендациями СНиП 2.04.02-84.

Резервуар-отстойник промывных вод следует рассчитывать на время пребывания их не менее 2 ч.

Сооружения и устройства по обработке промывных вод и осадка проектируют в соответствии со СНиП 2.04.02-84, при этом могут быть приняты следующие ориентировочные расчетные параметры:

концентрация твердой фазы уплотненного осадка после 6-8-часового уплотнения - 1,5-1,8 г/л;

объем осадка - 2,5-3 % количества промывных вод.